73o Kwalitatieve waardering

De volgende factoren beïnvloeden het denitrificatieproces: x Bodemvochtgehalte (enkel in terrestrische ecosystemen) x Bodemtextuur

x Temperatuur x Toevoer van nitraat x Toevoer van koolstof x Vegetatie

x Ruimtelijke variatie of structuurvariatie x Verblijftijd (enkel in doorstroomsystemen)

Het denitrificatieproces verschilt al naargelang het ecosysteemtype. Op basis van de belangrijkste beïnvloedende factoren kan per ecosysteem een ruwe schatting gemaakt worden van het belang van denitrificatie aan de hand van een kwalitatieve score (tabel 24 voor oeverzones en

tabel 25 voor terrestrische natte ecosystemen zonder instroom).

o Kwantitatieve waardering

Het denitrificatieproces is verschillend voor verschillende ecosystemen. We lijsten de formules op per ecosysteem.

Moeras met een duidelijke instroom

Seitzinger ontwikkelde een functie die het relatieve verwijderingspercentage berekent in functie van de verblijftijd van het water in het gebied. Deze verblijftijd kan berekend worden door het volume (= oppervlakte gebied *diepte water in het gebied) te delen door het debiet van het inkomende water.

Verblijftijd = volume/debiet inkomende water

De verblijftijd kan dan ingevuld worden in de volgende formule:

% verwijdering = 88 *( (diepte in m /verblijftijd in jaar) (-0,368))

Het berekende percentage wordt vermenigvuldigd met de stikstofbelasting om de absolute verwijdering te verkrijgen.

De stikstofbelasting in een gebied kan u vinden op 2 verschillende manieren: - door monitoring in het gebied

- raadplegen van de resultaten van het oppervlaktewaterkwaliteitsmeetnet van VMM

Vaak is er niet meteen informatie over de diepte beschikbaar. We gaan uit van een gemiddelde diepte van 1 m, wat aannemelijk is voor moerasecosystemen. Deze variabele heeft een belangrijke impact op het volume water en dus ook op het belang van deze dienst. U kunt hier eventueel meerdere berekeningen toepassen met verschillende dieptes.

74

Oeverzones

Denitrificatie in oeverzones kan eveneens met de formule van Seitzinger worden ingeschat.

Een oeverzone is een strook land vanaf de bodem van de bedding van het oppervlaktewater die een functie vervult inzake de natuurlijke werking van watersystemen of natuurbehoud of inzake de bescherming tegen erosie of inspoeling van sedimenten, bestrijdingsmiddelen of meststoffen. Specifiek voor oeverzones wordt de verblijftijd als volgt geschat:

doorstroming (cm per dag) = (% zand * 50 + % leem * 25 + % klei * 5) * breedte waterloop (m) * hoogteverschil (cm) breedte nuttige oeverzone (m) 25 * breedte waterloop (m)

figuur 4: illustratie van de parameters voor de berekening van de verblijftijd in een oeverzone

De valleimorfologie zal een invloed hebben op de verblijftijd van het water in de oeverzone. Bij smallere steilere valleisystemen, zal er een hoger verval in grondwaterstand zijn en dus ook een verhoogde grondwaterstroming. Het hoogteverschil berekent u door het verschil te meten tussen het gemiddelde oppervlaktewaterpeil van de waterloop (in m TAW - Tweede Algemene Waterpassing of referentiehoogtemaat in België) en het gemiddelde grondwaterpeil op een afstand van 25x de breedte van de waterloop (in m TAW). Indien u het grondwaterpeil niet kent op deze afstand, kan u de gemiddelde diepte van het grondwater (aantal cm onder het maaiveld) schatten op basis van de drainageklasse en bodemtextuur op 25x de breedte van de waterloop. U trekt dit dan af van de hoogte van het maaiveld (in m TAW) op 25x de breedte van de waterloop. Bijv. hoogteligging waterloop = 14,9 TAW. Hoogteligging maaiveld op 25 maal breedte waterloop = 16,23 TAW. Drainageklasse op 25 * breedte waterloop is de klasse c => 90 cm onder maaiveld.

75 Hoogteligging grondwater = 16,23 – 0,9 = 15,33. Het hoogteverschil is dan 15,33 – 14,9 = 0,43 meter.

U kunt ook proberen de grondwaterstanden af te leiden van volgend geoloket: https://dov.vlaanderen.be/dovweb/html/FAQ.html bij de vraag "Hoe kan ik de grondwaterstand op een bepaald punt bepalen?" vindt u terug hoe u dit kan doen.

De uitkomst van deze berekening, rekent u om naar maand per lopende meter en deze omrekening vult u in volgende formule (Seitzinger) in.

23,4 * (verblijftijd(maand)) 0.204

).

U bekomt dan de relatieve stikstofverwijdering per lopende meter. U berekent vervolgens de cumulatieve absolute verwijdering op basis van de breedte van de oever, het watervolume in de bodem (geschat op basis van het percentage zand, leem en klei) en de stikstofbelasting.

Waterbodems

De formules van Seitzinger zijn ook toepasbaar op bodems van waterlopen (% verwijdering = 23,4 * (verblijftijd(maand))

0,204

). Er wordt aangeraden om ze te gebruiken voor de beoordeling van denitrificatie.

Indien u echter geen informatie hebt over de verblijftijd kunnen we gebruik maken van de informatie rond de waterkwaliteit (Belgische biotische index (BBI) en Prati-index). We hebben op basis van het gemiddelde resultaat van Pribyl (2005) (1,62 g N/m².d) en een correctie aan de hand van de zuurstofconcentratie van het oppervlaktewater (-25 %), de aanwezigheid van een gezonde benthische fauna en de stikstofbelasting een opzoektabel samengesteld.

Terrestrische natte ecosystemen (Akker, weiland, heide en landduinen, bloem- en soortenrijk grasland, moerassen zonder duidelijke instroom)

Met terrestrische natte ecosystemen bedoelen we alle bodems die gedurende een bepaalde periode (tijdelijk of permanent) een hoge waterverzadiging kennen door ondiepe grondwaterstanden. De formule van Seitzinger kan niet worden toegepast op terrestrische ecosystemen omdat deze formule een in- en uitstroom verondersteld. In terrestrische ecosystemen wordt de absolute nitraatverwijdering voornamelijk bepaald door de combinatie van een voldoende ondiepe grondwaterstand en de aanvoer van ondiep nitraathoudend grondwater. Om het percentage verwijderingsgraad te berekenen dient de potentiële maximale denitrificatiegraad vermenigvuldigd te worden met de aanvoersnelheid van het grondwater.

De zones waar denitrificatie potentieel kan plaatsvinden worden bepaald door de bodemhydrologie (GHG/GLG of drainageklasse). Het bodemvochtgehalte heeft namelijk een grote invloed op de zuurstofdiffusie, welke een bepalende factor is voor het optreden van een grens tussen zuurstofrijk milieu (nitrificatie) en zuurstofarm milieu (denitrificatie). In het algemeen treedt denitrificatie enkel op indien de bodem voor meer dan 60 % waterverzadigd is.

Om de procentuele verwijderingsgraad in een denitrificatiezone te bepalen wordt de potentiële maximale denitrificatiegraad zoals afgeleid uit tabel 29 of tabel 30 vermenigvuldigd met de

aanvoersnelheid van het ondiep grondwater en de N-concentraties in het aangevoerde ondiep

76

bepaalde tijdsperiode en is afhankelijk van de bodemtextuur en de topografie die bepaalt hoe snel en hoeveel grondwater naar het gebied stroomt. Hoe sneller grondwater wordt aangevoerd naar de denitrificatiezone, hoe meer denitrificatie kan plaatsvinden. Een meer doorlatende bodem zoals zand zal een grotere aanvoersnelheid en dus een hoger denitrificatiepotentieel hebben dan een weinig doorlatende bodem zoals klei. Indien geen gegevens over de aanvoersnelheid beschikbaar zijn, kunnen aannames gemaakt worden op basis van hydrologie (drainageklasse of GHG/GLG) en textuur, waarbij de maximale aanvoersnelheid geschat wordt op basis van de grondwaterstand of de drainageklasse (tabel 31, tabel 32 en tabel 33) en deze vervolgens gecorrigeerd wordt voor doorlatendheid van de bodem (tabel 34).

Schatting van de nitraatbelasting op het grondwater

Indien geen lokale gegevens over de stikstofconcentraties in het aangevoerde ondiepe

grondwater beschikbaar zijn, worden volgende mogelijkheden voorgesteld om de nitraatbelasting

op het grondwater in te schatten:

(1) Men kan een algemene aanname maken van een gemiddelde nitraatbelasting. Op basis van het jaarverslag Water (VMM, 2007) geldt voor strikt oppervlaktewater gevoede moerasecosystemen een gemiddelde belasting van 4 mg N/l en voor deels grondwater gevoede moerasecosystemen (met oppervlaktewater output) een belasting van ongeveer 8 mg N/l.

(2) Men kan gebruik maken van de meetgegevens van het MAP-meetnet (http://www.vmm.be/geoview/). Het MAP-meetnet geeft een beeld van de nitraatconcentraties in oppervlaktewater, maar deze meetpunten zijn uitsluitend gelegen in agrarisch gebied en zijn dus minder representatief voor niet-landbouw gebieden.

(3) Men kan in functie van het type landbouwgebruik en de bodemtextuur een schatting maken. Op basis van waardes uit een opzoektabel (tabel 32) is een schatting mogelijk van de gemiddelde uitspoeling van nitraat naar het grondwater. Deze is afhankelijk van de hoeveelheid stikstof uit bemesting die op een perceel achterblijft na de oogst (najaarsresidu) en van de relatieve uitspoeling van het residu tussen najaar en voorjaar welke afhankelijk is van de bodemtextuur. De waarden in deze tabel zijn gebaseerd op de bemestingsnormen in 2012 (VLM, 2012), de gemiddelde stikstofresidu-waarden in het najaar per teelt van 2004-2010 volgens het Nitraatresidurapport 2011 en Coppens et al. 2007. Er wordt opgemerkt dat deze waarden enkel geldig zijn voor percelen zonder beheersovereenkomst. Indien een bepaald beheer van toepassing is, is een correctiefactor nodig voor de verminderde stikstofinput via bemesting.

Kusthabitats en estuariene natuur

Op basis van het OMES-model werden simulaties gemaakt voor stikstofverwijdering voor enkele voorbeeldgebieden langs de Zeeschelde. De cijfers zijn zeer zonespecifiek (denitrificatie in zoetwater is hoger dan in brak water en zout water), maar gemiddeld wordt er 3 mmol N/d.m2 verwijderd over de ganse Zeeschelde. Een gereduceerd getijdengebied verwijdert gemiddeld 153 kg N/ha.jaar door denitrificatie. Ontpoldering leidt tot iets hogere denitrificatiewinsten volgens modelsimulaties.

77